Рулевое управление КрАЗ-65055, КрАЗ-65053, КрАЗ-64431

Рулевое управление предназначено для обеспечения движения автомобиля в заданном направлении. К рулевому управлению (рис.32) относятся: рулевой механизм 1 с распределительным устройством, вал рулевой 9 с-колонкой и колесом 7, рулевые тяги, силовой цилиндр 18, насос, масляный бачок 4 и шланги.

Рис.31. Установочные параметры передних колес:

А - расстояние между торцами тормозных барабанов спереди; В - расстояние между торцами тормозных барабанов сзади. 1,3-болты упорные ограничения поворота колес; 2-ось переднего моста; 4-тяга рулевая поперечная

Рис.32. Рулевое управление:

1-механизм рулевой с распределительным устройством; 2-шланг сливной; 3-шланг питающий к насосу; 4-бачок масляный; 5-кронш-тейн масляного бачка; 6-кронштейн рулевой колонки; 7-колесо рулевое; 8-установка переключателей указателей поворота; 9-вал рулевого управления с колонкой; 10-вал карданный рулевого управления; 11 - шланг от насоса; 12, 17-шланги силового цилиндра; 13-болт приводной; 14-наконечник; 15-палец; 16-кронштейн крепления силового цилиндра; 18-цилиндр силовой; 19-тяга продольная рулевая; 20-сошка; 21-кронштейн крепления рулевого механизма.

Винт рулевого механизма соединен с валом рулевой колонки при помощи карданного вала 10. С силовым цилиндром рулевой механизм связан через сошку 20 и продольную тягу 19.

5.11.1. Рулевой механизм (рис.33)

преобразует поворот рулевого колеса в угловое перемещение рулевой сошки.

Винт и гайка-рейка подобраны из деталей одной размерной группы. Полукруглые резьбовые канавки на винте и гайке-рейке образуют спиральный канал, заполняемый при сборке 102 шариками высокой точности. Шарики, входящие в комплект винта в сборе, отличаются между собой по диаметру не более чем на 0,002 мм. Нарушать комплектность этих деталей не разрешается. Высокая точность изготовления деталей и подбор их при сборке обеспечивают легкое и плавное вращение винта в гайке-рейке.

Для получения двух непрерывных потоков качения шариков при вращении винта и для предотвращения выпадания шариков в отверстия гайки-рейки вставлены направляющие, состоящие из двух штампованных половинок, которые образуют замкнутую систему для качения шариков. Направляющие закреплены на гайке-рейке прижимом и винтами.

Шестерня (зубчатый сектор) 7 выполнена за одно целое с валом, имеет пять зубьев, средний зуб входит в среднюю впадину гайки-рейки 14. На торце шлицевого конца вала шестерни (сектора) нанесена метка для правильной установки сошки; метки на сошке и конце вала при сборке должны быть совмещены. Метка на шестерне (секторе) указывает середину центрального зуба и направлена перпендикулярно оси винта рулевого механизма.

Винт 12 рулевого механизма установлен в двух радиально-упорных сферических подшипниках 9 с предварительным натягом (без осевого люфта). На конце винта имеются прямоугольные шлицы, при помощи которых он соединяется с входным валом 23 и промежуточной втулкой 15 привода золотника распределителя. Входной вал и промежуточная втулка соединяются между собой левой спиральной нарезкой.

Рис. 33. Рулевой механизм с распределителем:

1-манжета сектора; 2-крышка передняя сектора; 3-штифт; 4-вкладыш; 5-подшипник; 6-кольцо; 7-шестерня (зубчатый сектор); 8-крышка задняя сектора; 9-подшипник сферический; 10-крышка нижняя; 11-прокладки регулировочные; 12-винт; 13-картер рулевого механизма; 14-гайка-рейка; 15-втулка промежуточная золотника; 16-гайка; 17-подшипник упорный; 18-корпус распределителя; 19-клапан перепускной; 20-прокладки; 21-крышка распределителя; 22-торсион; 23-вал входной рулевого механизма; 24-манжета; 25-прокладки регулировочные; 26-шарикоподшипники; 27-болт стяжной; 28-золотник; 29-плунжер

Золотник 28 установлен на промежуточной втулке 15 в двух упорных подшипниках 17. Шлицевое соединение винта 12 и входного вала 23 выполнено таким образом, что допускает проворот на небольшой угол сопрягаемых деталей в обе стороны от нейтрального положения для обеспечения включения- золотника. Центрирование золотника 28 в нейтральном положении осуществляется торсионом 22, установленным внутри винта и входного вала 23 рулевого механизма. "Чувство дороги" создается посредством реактивных плунжеров 29, которые дополнительно центрируют золотник в нейтральном положении. В корпусе 18 распределителя имеется перепускной клапан 19, соединяющий при неработающем насосе полости высокого и низкого давления и слива с целью уменьшения усилия, необходимого для поворота передних управляемых колес. Полости распределителя, в которых находятся упорные подшипники 17, соединены с полостью слива демпфирующими отверстиями малого диаметра.

Регулировка рулевого механизма может производиться в случае вынужденной его разборки или ремонте. Для регулировки необходимо слить масло из гидросистемы и снять рулевой механизм. Вначале отрегулировать предварительный натяг в подшипниках винта, а затем зацепление шестерни (сектора) с гайкой-рейкой.

Регулировку натяга сферических подшипников 9 следует производить при снятой шестерне и отсоединенном распределителе изменением количества регулировочных прокладок 11, обеспечив при этом момент, необходимый для проворачивания винта, в пределах 0,9-1,5 Н·м (0,09-0,15 кгс·м). Замер крутящего момента производится при проворачивании винта рулевого механизма динамометрическим ключом.

Регулировку зацепления шестерни 7 с гайкой-рейкой 14 производить поворачиванием эксцентриковых вкладышей 4 на одинаковое число отверстий (по часовой стрелке, если смотреть со стороны шлицев) с последующей фиксацией вкладышей штифтами 3 передней и задней крышек. При этом средний зуб шестерни 7 должен входить в среднюю впадину гайки-рейки 14. Полный угол поворота шестерни должен быть не менее 80° (по 40° от геометрической середины шестерни в обе стороны).

После регулировки зацепления момент, необходимый для проворачивания винта 12, должен быть в пределах 2,4-3,5 Н·м (0,24 - 0,35 кгс·м) в среднем положении и уменьшаться при перемещении к крайним положениям. При этом люфт винта (при закрепленной шестерне на геометрической середине) не должен превышать 1°30'. Замер момента производить динамометрическим ключом.

Упорные подшипники 17 распределителя должны быть затянуты гайкой 16 так, чтобы момент вращения промежуточной втулки 15 в подшипниках был в пределах 0,02-0,04 Н·м (0,002-0,004 кгс·м). После регулировки зафиксировать положение гайки 15 отгибкой буртика в паз втулки.

После установки распределителя на рулевой механизм зафиксировать верхний конец торсиона 22 в валу 23 распределителя при нейтральном положении золотника 28. Установку золотника в нейтральное положение произвести гидравлическим давлением, после чего вал с торсионом заштифтовать. У полностью собранного рулевого механизма момент, необходимый для проворачивания винта, должен быть 2,7-4,1 Н·м (0,27-0,41 кгс·м). При дальнейшей вращении винта из среднего положения в обе стороны момент должен уменьшаться.

Регулировку натяга шарикоподшипников 26 входного вала 23 производить регулировочными прокладками 25. Момент, необходимый для вращения входного вала, должен быть 0,6 Н·м (0,06 кгс·м). При этом допускается осевой люфт вала, находящегося под нагрузкой 150-200 Н (15-20 кгс), не более 0,05 мм.

После обкатки необходимо слить отстой масла из картера рулевого механизма в обьеме до 0,5 л с последующей прокачкой и доливкой масла до нормы.

5.11.2. Рулевой усилитель

- уменьшает усилие, которое необходимо приложить к рулевому колесу для поворота передних колес автомобиля, разгружает рулевой механизм и рулевое колесо от ударов, возникающих при езде по неровной дороге, к повышает безопасность движения.

Рулевой усилитель состоит из силового цилиндра, распределителя, насоса, бачка для масла и шлангов.

Рис.34. Силовой цилиндр рулевого усилителя:

1-вкладыш шарового пальца; 2-корпус наконечника; 3-кольцо уплотнительное; 4-крышка; 5-цилиндр; 6-шток; 7-поршень; 8~кольцо; 9-крышка со сферическим подшипником; 10-манжета; 11-штифт; 12-колыдо уплотнительное; 13-грязесъемник; 14-уплотнитель; 15-палец шаровой; 16-гайка

Шток силового цилиндра (рис. 34) усилителя соединен с продольной рулевой тягой с помощью шарового шарнира. Конструкция этого шарнира аналогична шарнирам рулевых тяг. Корпус силового цилиндра крепится к раме автомобиля с помощью опоры со сферическим подшипником.

Схема работы рулевого усилителя показана на рис.35. В нейтральном положении золотника 11, нагнетаемая насосом жидкость через зазоры между золотником и корпусом распределителя 8 отводится в сливную полость А и далее в бачок. При этом поршень 3 в силовом цилиндре 1 не перемещается и усилитель не оказывает воздействия на управление автомобилем.

При повороте рулевого колеса входной вал 9 рулевого механизма, преодолевая сопротивление торсиона 10 и реактивных плунжеров 4 через спиральное зубчатое соединение перемещает в осевом направлении золотник 11 на величину 1,8±0,15 мм от нейтрального положения. При этом нагнетательная Б и сливная А полости в корпусе 8 разобщаются и жидкость начинает поступать в соответствующую полость силового цилиндра, перемещая поршень 3 со штоком 2. Движение поршня передается управляемым колесам через палец штока и соединенный с ним продольной рулевой тягой рычаг поворотного кулака.

При прекращении воздействия на рулевое колесо золотник II под усилием реактивных плунжеров 4 и центрирующего торсиона 10 устанавливается в нейтральное положение. Поворот управляемых колес прекращается.

Давление в рабочей полости силового цилиндра 1 увеличивается с повышением сопротивления повороту колес. Одновременно увеличивается давление и под реактивными плунжерами 4, под усилием которых золотник 11 и вал 5 стремятся вернуться в нейтральное положение. Чем больше сопротивление повороту колес и выше давление в рабочей полости цилиндра, тем больше усилие, с которым золотник стремится вернуться в нейтральное положение и, следовательно, тем больше усилие и на рулевом колесе.

Бачок масляный служит резервуаром для рабочей жидкости, необходимой для обеспечения нормального температурного режима работы усилителя и компенсации возможных утечек ее в эксплуатации.

Масляный бачок имеет заливную горловину с сетчатым фильтром и горловину для слива масла с бумажным фильтрующим элементом, который крепится к крышке бачка двумя пружинами.

При повышении давления на сливе (увеличение вязкости масла, засорение фильтрующего элемента) срабатывает предохранительный клапан, в результате чего часть масла сливается в бачок, минуя масляный фильтр.

После 100 000 км пробега при очередном плановом ТО-2 необходимо заменить бумажный фильтрующий элемент.

Фильтр заливной горловины промывается в бензине или растворителе.

Рис. 35. Схема работы рулевого усилителя:

I--нейтральное положение; II-поворот влево; III-поворот вправо.

1-цилиндр силовой; 2-шток поршня; 3-поршень; 4-плунжеры; 5-винт рулевого механизма; 6-подшипник упорный; 7-клапан перепускной; 8-корпус распределителя; 9-вал входной; 10-торсион; 11-золотник с промежуточной втулкой.

А-сливная полость; Б-нагнетательная полость насоса

5.11.3. Насос рулевого усилителя.

Насос предназначен для нагнетания рабочей жидкости в рулевой усилитель и обеспечения ее циркуляции в гидравлической системе рулевого управления. Крепится к крышке распределительных шестерен с левой стороны двигателя, с масляным бачком насос соединен при помощи шланга.

Насос (рис.36) - лопастного типа, двойного действия (за один оборот вала насоса совершается два полных цикла всасывания и два нагнетания).

В корпусе 3 насоса (в шариковом 19 и игольчатом 17 подшипниках) установлен вал 18, на наружном конце которого закреплен приводной шкив 1. На шлицах внутреннего конца вала установлен ротор 4, в радиальные пазы которого вставлены лопасти 5 (10 шт.). Ротор с лопастями расположен внутри статора 16.

Статор 16 с распределительным диском 15 и крышкой 9 крепится к корпусу насоса стяжными болтами. Правильное положение статора с распределительным диском относительно корпуса насоса обеспечивается двумя установочными штифтами. При этом направление стрелки на статоре должно совпадать с направлением вращения вала насоса (если смотреть со стороны шкива).

Статор, ротор и лопасти подобраны на заводе по размерным группам, поэтому нельзя нарушать их комплектность при разборке насоса.

В крышке 9 насоса расположены два клапана: перепускной и предохранительный. Перепускной клапан 14 ограничивает производительность насоса при повышении частоты вращения двигателя. Предохранительный клапан 13, помещенный внутри перепускного клапана, ограничивает давление масла, когда оно достигает 7,0 МПа (70 кгс/см2).

Сверху насос закрыт коллектором 8, к трубке которого подсоединяется гибкий шланг от бачка.

При вращении вала насоса лопасти 5 под действием центробежной силы и давления масла постоянно прижимаются к внутренней поверхности статора 16, перемещаясь в пазах ротора 4. Лопасти захватывают масло и подают его в нагнетательную полость через отверстия в распределительном диске 15.

Рис.36. Насос рулевого усилителя:

1-шкив; 2-манжета; 3-корпус насоса; 4-ротор; 5-лопасти; 6-ось кронштейнов; 7-кронштейн-неподвижный; 8-коллектор насоса; 9-крышка насоса; 10-пружина перепускного клапана; 11-винт регулировочный; 12-кронштейн подвижный; 13-клапан предохранительный; 14-клапан перепускной; 15 - диск распределительный; 16-статор; 17-подшипник игольчатый; 18-вал насоса; 19-подишпник шариковый

А - из бачка; В - к распределителю рулевого усилителя

Регулировка натяжения ремня привода насоса. Привод насоса усилителя осуществляется с помощью ремня от шкива коленчатого вала двигателя. Натяжение ремня регулируется специальным винтом II, имеющим четырехгранник под ключ. При вращении регулировочного винта по часовой стрелке увеличивается расстояние между шкивами и тем самым достигается требуемое натяжение ремня.

Правильно натянутый ремень при нажатии на середину ветви с усилием 40 Н (4 кгс) должен иметь прогиб 10-15 мм.

5.11.4. Рулевой привод.

Привод рулевого управления состоит из сошки, рычагов, продольной и поперечной рулевых тяг с шаровыми шарнирами.

Продольная рулевая тяга (рис.37) трубчатая, с двумя шаровыми шарнирами соединяет силовой цилиндр с верхним рычагом поворотного кулака переднего левого колеса.

Поперечная рулевая тяга (рис.38) представляет собой штангу с навернутыми на ее концы наконечниками, в которых закреплены шаровые шарниры. Поперечная тяга рулевой трапеции соединяет нижние рычаги поворотных кулаков передних колес. С помощью наконечников можно изменять длину тяги и регулировать схождение передних колес.

Проверка и устранение люфта в шарнирах рулевых тяг. Люфт в шарнирах рулевых тяг проверяют при неработающем двигателе резкими поворотами рулевого колеса вправо и влево с одновременным осмотром соединения. В шарнирных соединениях ощутимого зазора не должно быть.

Для устранения люфта в шарнирах продольной рулевой тяги необходимо:

Рис.37. Тяга продольная рулевая:

1-труба с наконечниками; 2-сухарь верхний; 3-кольцо уплотнительное; 4-пружина; 5-пробка; 6-болт; 7-пластина стопорная; 8-палец шаровой; 9-масленка; 10-сухарь нижний; 11-штифт; 12-шплинт; 13-гайка; 14-крышка уплотнительная; 15-уплотнитель

Рис.38. Тяга поперечная рулевая:

1-тяга; 2-наконечник; 3-пластина стопорная; 4-пружина; 5-болт; 6-пробка; 7-кольцо уплотнительное; 6-сухарь верхний; 9-масленка; 10-сухарь нижний; 11 - штифт; 12-уплотнитель шарового пальца; 13-крышка уплотнителя; 14-палец шаровой; 15-шплинт; 15-гайка; 17-болт стяжной

Конструкция шарниров поперечной рулевой тяги аналогична шарниру продольной рулевой тяги.

При необходимости снятия тяги вначале надо ослабить стяжные болты 17 (рис.38) с одной стороны наконечника 2, после чего наконечник развернуть в направлении, удобном для снятия тяги. Установку тяги производить в обратном порядке.

5.11.5. Проверка свободного хода рулевого колеса.

Повышенный свободный ход рулевого колеса может вызываться ослаблением крепления рулевого колеса, кронштейна и картера рулевого механизма, вилок карданного вала, рулевой сошки на валу сектора и рычагов поворотных кулаков, а также появлением зазоров в подшипниках винта или зацеплении сектора с гайкой-рейкой. При обнаружении ослабления креплений производят подтяжку гаек или болтов, а при появлении зазоров - регулировку.

Свободный ход рулевого колеса рекомендуется проверять люфтомером при работающем двигателе и положении передних колес, соответствующем движению автомобиля по прямой, для чего:

5.11.6. Смена масла в системе рулевого усилителя.

Для смены масла необходимо:

поднять передний мост автомобиля так, чтобы колеса не касались земли;

отвернуть пробку заливной горловины масляного бачка и сливную пробку картера рулевого механизма, отсоединить от силового цилиндра трубопровод сливной магистрали (в месте соединения трубки со шлангом). Затем, медленно поворачивая рулевое колесо влево и вправо до упора (при неработающем двигателе), слить масло из системы в чистую посуду.

После слива масла рекомендуется промыть систему одним литром свежего масла. Для полного слива масла необходимо поворачивать рулевое колесо вправо и влево до упора. Фильтр заливной горловины бачка промывается отдельно в бензине или растворителе, а бумажный фильтрующий элемент сливной магистрали заменить после обкатки и после 100000 км пробега при очередном плановом ТО-2:

В бачок усилителя масло заливается на 30-35 мм ниже верхнего торца заливной горловины.

При заливке свежего масла обеспечить полное удаление воздуха из системы, для чего:

Долить масло до требуемого уровня, опустить передние колеса автомобиля и проверить легкость управления при движении.

При применении в эксплуатации недостаточно чистого масла может произойти зависание (заедание) перепускного или предохранительного клапанов насоса рулевого усилителя, что характеризуется частичным или полным отказом в работе усилителя. Для восстановления работы насоса его необходимо разобрать.

Перед разборкой насос следует снять с автомобиля, предварительно слив с него масло, очистить и промыть наружную поверхность. При разборке нельзя разукомплектовывать: статор, ротор и лопасти насоса, клапан и крышку перепускного клапана.

Перед сборкой насоса тщательно промыть все его детали дизельным топливом или керосином, проверить затяжку седла предохранительного клапана и собрать насос; при этом вал насоса должен вращаться свободно без заеданий.